[發明專利]一種聚吩噻嗪類衍生物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010678845.1
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN113943402B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 賀英;付佳偉;許鑫;殷霞;王旭;伍澤鑫;龐爾寶
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08F226/06
• 分類號: C08F226/06;C08F214/16;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明涉及一種聚吩噻嗪類衍生物及其制備方法和應用，所述聚吩噻嗪類衍生物的結構式為：其中X：Y＝0.4～2.8；優選為X：Y＝0.5～2。

技術領域

本發明涉及一種聚吩噻嗪類衍生物及其制備方法和應應，屬于聚合物制備領域。

背景技術

吩噻嗪最早是由德國化學家Bemthsen在1883年發現并且合成的，他通過二苯胺與硫磺為原料，高溫下共熱得到吩噻嗪。吩噻嗪及其衍生物是一類含有氮、硫原子的富電子芳香雜環化合物。由于其雜原子的存在使吩噻嗪具有很好的給電子能力和優越的熒光性能，在有機半導體領域中，是一種較常用的強給電子基團。

吩噻嗪類材料作為有機光電材料使用具有以下特性：

(1)幾何結構特殊。吩噻嗪中間的六元環中，有兩個雜原子(S和N)。雜原子會表現出sp3雜化的電子結構，因此這個六元雜環會呈現150°的二面角，從而形成類似于蝴蝶狀的空間結構。這樣的結構能夠在保證基團一定的剛性和柔性的同時，抑制分子間的緊密堆疊，進而提高熒光分子的熒光量子效率；

(2)給電子能力很強。由于吩噻嗪中具有兩個呈現sp3雜化電子結構的雜原子，具有很強的給電子能力；

(3)取代方式多樣。吩噻嗪具有豐富的化學反應活性，非常容易進行修飾取代。吩噻嗪中N的位置是富電子的位點，具有較強的親核性，可以與鹵代烴進行親核取代反應。吩噻嗪的3、7號位可以進行親電取代反應，可以直接發生酰基化反應，形成醛基。或者進行溴代后，通過Suzuki偶聯反應進行芳基取代。

綜上所述，由于吩噻嗪單元具有獨特的結構和多樣的取代方式，吩噻嗪單元可以作為一種良好的光電材料。

發明內容

本發明提供了一種全新的聚合物發光材料聚吩噻嗪類衍生物PPTD及其制備方法，以及該材料可以作為OLED器件發光層的純有機聚合物材料。

一方面，本發明提供了一種聚吩噻嗪類衍生物，所述聚吩噻嗪類衍生物的結構式為：

其中X：Y＝0.4～2.8；優選為X：Y＝0.5～2。

在本公開中，聚吩噻嗪類衍生物屬于非共軛聚吩噻嗪類衍生物，聚合物乙烯基鏈增強材料的成膜性能，吩噻嗪單元作為發光色團加強其發光性能，溴原子作為間隔基團有效阻值聚合引起的聚集猝滅效應。其中，若是X：Y較低，發光色團數量少導致所得材料的量子效率下降。若是X：Y較高，聚集淬滅也會使得材料的量子效率急速下降。

較佳的，所述聚吩噻嗪類衍生物的分子量為Mn＝7000～9000，Mw＝12000～16000。優選，所述聚吩噻嗪類衍生物的分子量為Mn＝8000～9000，Mw＝14000～16000。

較佳的，所述聚吩噻嗪類衍生物的熒光發射峰值為445～450nm，CIE坐標為(a,b)，其中0.17≤a≤0.22，0.14≤b≤0.17。

較佳的，所述聚吩噻嗪類衍生物的量子產率為6.12～9.23％，發光壽命為4～6ns。

另一方面，本發明提供了一種上述的聚吩噻嗪類衍生物的制備方法，在保護氣氛下，將3-溴丙烯加入至聚合單體(3-吩噻嗪基丙烯)溶液中后，先降溫至-60～-80℃后加入引發劑并反應1～1.5小時，再升溫至室溫(優選18～28℃)下繼續反應3～4小時，最后經滅活、沖洗和萃取，得到所述聚吩噻嗪類衍生物。

在本公開中，在保護氣氛中，將3-溴丙烯加入至聚合單體(3-吩噻嗪基丙烯)溶液中后，先降溫至-60～-80℃后加入引發劑并反應1～1.5小時，在此過程中引發劑引發聚合單體預聚，再升溫至室溫(18～28℃)下繼續反應3～4小時，在此過程中進一步聚合，最終得到聚吩噻嗪類衍生物。